【機械設計】材料力学-荷重と応力

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【機械設計】材料力学-荷重と応力


れざんです!

材料力学について、自分の復習を兼ねて記していきたいと思います。

第一回、荷重と応力についていきましょう。

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荷重と応力 例題

応力

にゃんこたん
にゃんこたん

直径40mmの軟鋼丸棒に、60kNの引張荷重を加えたときに発生する応力は?

 

 

W(荷重)=60kN=60,000N
A(断面積)=π/4×d²=π/4×40²=1,256mm²
σ(応力)=W/A=60,000/1,256=47.77N/mm²
1N/mm²=1MPaなので、47.77MPa

圧縮荷重

にゃんこたん
にゃんこたん

断面が50×100の短い角柱があります。
この角柱に圧縮荷重を加えたとき、発生する圧縮応力を80MPaまでとするためには、圧縮荷重をいくらまで加えることができる?

 

σ(応力)=80MPa
A(断面積)=50×100=5,000mm²
80MPa=80N/mm²なので、
W(荷重)=σA=80×5,000=400,000N=400kN

引張荷重

にゃんこたん
にゃんこたん

発生する引張応力が、80MPaまで許される軟鋼丸棒があります。
この丸棒に、20kNの引張応力を加える場合、丸棒の径はいくら以上なければならない?

 

σ(応力)=80MPa
W(荷重)=20kN=20,000N
A(断面積)=W/σ=20,000/80=250mm²
A=π/4×d²d²=4A/π
d=√4A/π=2√A/π=2√250/π=17.84mm

せん断荷重

にゃんこたん
にゃんこたん

径6mmのリベットに、2kNのせん断荷重が加わったとき、発生する応力は?

W(荷重)=2kN=2,000N
A(断面積)=π/4=6²=28.27mm²
τ(せん断応力)=W/A=2,000/28.27=70.75MPa

 


少しでも参考になれば幸いです(*´ω`*)

最後までご覧いただきありがとうございました、次回も見てくださいね。ノシ


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